График функции y = log(Abs(tan(x)))

Учитель очень удивится увидев твоё верное решение 😼

v

График:

от до

Точки пересечения:

Кусочно-заданная:

{ кусочно-заданную функцию ввести здесь.

Решение

Вы ввели [src]
f(x) = log(|tan(x)|)
f(x)=log(tan(x))f{\left (x \right )} = \log{\left (\left|{\tan{\left (x \right )}}\right| \right )}
График функции
-1.0-0.8-0.6-0.4-0.21.00.00.20.40.60.85-10
Точки пересечения с осью координат X
График функции пересекает ось X при f = 0
значит надо решить уравнение:
log(tan(x))=0\log{\left (\left|{\tan{\left (x \right )}}\right| \right )} = 0
Решаем это уравнение
Точки пересечения с осью X:

Аналитическое решение
x1=π4x_{1} = - \frac{\pi}{4}
x2=π4x_{2} = \frac{\pi}{4}
Численное решение
x1=77.7544181763x_{1} = -77.7544181763
x2=90.3207887907x_{2} = 90.3207887907
x3=22.7765467385x_{3} = 22.7765467385
x4=93.4623814443x_{4} = -93.4623814443
x5=77.7544181763x_{5} = 77.7544181763
x6=13.3517687778x_{6} = -13.3517687778
x7=71.4712328692x_{7} = -71.4712328692
x8=33.7721210261x_{8} = 33.7721210261
x9=40.0553063333x_{9} = -40.0553063333
x10=47.9092879672x_{10} = -47.9092879672
x11=66.7588438888x_{11} = 66.7588438888
x12=69.9004365424x_{12} = 69.9004365424
x13=25.9181393921x_{13} = -25.9181393921
x14=63.6172512352x_{14} = 63.6172512352
x15=30.6305283725x_{15} = 30.6305283725
x16=49.480084294x_{16} = -49.480084294
x17=84.0376034835x_{17} = 84.0376034835
x18=87.1791961371x_{18} = -87.1791961371
x19=54.1924732744x_{19} = 54.1924732744
x20=2.35619449019x_{20} = 2.35619449019
x21=33.7721210261x_{21} = -33.7721210261
x22=10.2101761242x_{22} = 10.2101761242
x23=62.0464549084x_{23} = 62.0464549084
x24=76.1836218496x_{24} = 76.1836218496
x25=49.480084294x_{25} = 49.480084294
x26=2.35619449019x_{26} = -2.35619449019
x27=5.49778714378x_{27} = -5.49778714378
x28=55.7632696012x_{28} = -55.7632696012
x29=60.4756585816x_{29} = 60.4756585816
x30=54.1924732744x_{30} = -54.1924732744
x31=38.4845100065x_{31} = -38.4845100065
x32=46.3384916404x_{32} = -46.3384916404
x33=40.0553063333x_{33} = 40.0553063333
x34=96.6039740979x_{34} = -96.6039740979
x35=41.6261026601x_{35} = 41.6261026601
x36=32.2013246993x_{36} = -32.2013246993
x37=79.3252145031x_{37} = -79.3252145031
x38=18.0641577581x_{38} = -18.0641577581
x39=62.0464549084x_{39} = -62.0464549084
x40=44.7676953137x_{40} = 44.7676953137
x41=46.3384916404x_{41} = 46.3384916404
x42=11.780972451x_{42} = -11.780972451
x43=27.4889357189x_{43} = 27.4889357189
x44=65.188047562x_{44} = -65.188047562
x45=71.4712328692x_{45} = 71.4712328692
x46=85.6083998103x_{46} = 85.6083998103
x47=32.2013246993x_{47} = 32.2013246993
x48=74.6128255228x_{48} = 74.6128255228
x49=63.6172512352x_{49} = -63.6172512352
x50=76.1836218496x_{50} = -76.1836218496
x51=18.0641577581x_{51} = 18.0641577581
x52=43.1968989869x_{52} = -43.1968989869
x53=99.7455667515x_{53} = -99.7455667515
x54=60.4756585816x_{54} = -60.4756585816
x55=90.3207887907x_{55} = -90.3207887907
x56=16.4933614313x_{56} = -16.4933614313
x57=69.9004365424x_{57} = -69.9004365424
x58=88.7499924639x_{58} = 88.7499924639
x59=3.92699081699x_{59} = 3.92699081699
x60=93.4623814443x_{60} = 93.4623814443
x61=11.780972451x_{61} = 11.780972451
x62=98.1747704247x_{62} = 98.1747704247
x63=19.6349540849x_{63} = -19.6349540849
x64=38.4845100065x_{64} = 38.4845100065
x65=21.2057504117x_{65} = -21.2057504117
x66=24.3473430653x_{66} = 24.3473430653
x67=84.0376034835x_{67} = -84.0376034835
x68=35.3429173529x_{68} = -35.3429173529
x69=41.6261026601x_{69} = -41.6261026601
x70=30.6305283725x_{70} = -30.6305283725
x71=91.8915851175x_{71} = -91.8915851175
x72=82.4668071567x_{72} = 82.4668071567
x73=96.6039740979x_{73} = 96.6039740979
x74=25.9181393921x_{74} = 25.9181393921
x75=27.4889357189x_{75} = -27.4889357189
x76=24.3473430653x_{76} = -24.3473430653
x77=8.63937979737x_{77} = -8.63937979737
x78=82.4668071567x_{78} = -82.4668071567
x79=10.2101761242x_{79} = -10.2101761242
x80=74.6128255228x_{80} = -74.6128255228
x81=325.94023781x_{81} = 325.94023781
x82=85.6083998103x_{82} = -85.6083998103
x83=57.334065928x_{83} = -57.334065928
x84=98.1747704247x_{84} = -98.1747704247
x85=47.9092879672x_{85} = 47.9092879672
x86=16.4933614313x_{86} = 16.4933614313
x87=3.92699081699x_{87} = -3.92699081699
x88=68.3296402156x_{88} = 68.3296402156
x89=19.6349540849x_{89} = 19.6349540849
x90=5.49778714378x_{90} = 5.49778714378
x91=99.7455667515x_{91} = 99.7455667515
x92=52.6216769476x_{92} = 52.6216769476
x93=52.6216769476x_{93} = -52.6216769476
x94=68.3296402156x_{94} = -68.3296402156
x95=55.7632696012x_{95} = 55.7632696012
x96=91.8915851175x_{96} = 91.8915851175
x97=8.63937979737x_{97} = 8.63937979737
Точки пересечения с осью координат Y
График пересекает ось Y, когда x равняется 0:
подставляем x = 0 в log(Abs(tan(x))).
log(tan(0))\log{\left (\left|{\tan{\left (0 \right )}}\right| \right )}
Результат:
f(0)=~f{\left (0 \right )} = \tilde{\infty}
зн.f не пересекает Y
Экстремумы функции
Для того, чтобы найти экстремумы, нужно решить уравнение
ddxf(x)=0\frac{d}{d x} f{\left (x \right )} = 0
(производная равна нулю),
и корни этого уравнения будут экстремумами данной функции:
ddxf(x)=\frac{d}{d x} f{\left (x \right )} =
Первая производная
sign(tan(x))tan(x)(tan2(x)+1)=0\frac{\operatorname{sign}{\left (\tan{\left (x \right )} \right )}}{\left|{\tan{\left (x \right )}}\right|} \left(\tan^{2}{\left (x \right )} + 1\right) = 0
Решаем это уравнение
Корни этого ур-ния
x1=0x_{1} = 0
Зн. экстремумы в точках:
(0, zoo)


Интервалы возрастания и убывания функции:
Найдём интервалы, где функция возрастает и убывает, а также минимумы и максимумы функции, для этого смотрим как ведёт себя функция в экстремумах при малейшем отклонении от экстремума:
Минимумов у функции нет
Максимумов у функции нет
Не изменяет значения на всей числовой оси
Точки перегибов
Найдем точки перегибов, для этого надо решить уравнение
d2dx2f(x)=0\frac{d^{2}}{d x^{2}} f{\left (x \right )} = 0
(вторая производная равняется нулю),
корни полученного уравнения будут точками перегибов для указанного графика функции:
d2dx2f(x)=\frac{d^{2}}{d x^{2}} f{\left (x \right )} =
Вторая производная
(tan2(x)+1)(2δ(tan(x))tan(x)(tan2(x)+1)sign2(tan(x))tan2(x)(tan2(x)+1)+2sign(tan(x))tan(x)tan(x))=0\left(\tan^{2}{\left (x \right )} + 1\right) \left(\frac{2 \delta\left(\tan{\left (x \right )}\right)}{\left|{\tan{\left (x \right )}}\right|} \left(\tan^{2}{\left (x \right )} + 1\right) - \frac{\operatorname{sign}^{2}{\left (\tan{\left (x \right )} \right )}}{\tan^{2}{\left (x \right )}} \left(\tan^{2}{\left (x \right )} + 1\right) + \frac{2 \operatorname{sign}{\left (\tan{\left (x \right )} \right )}}{\left|{\tan{\left (x \right )}}\right|} \tan{\left (x \right )}\right) = 0
Решаем это уравнение
Корни этого ур-ния
x1=π4x_{1} = \frac{\pi}{4}

Интервалы выпуклости и вогнутости:
Найдём интервалы, где функция выпуклая или вогнутая, для этого посмотрим, как ведет себя функция в точках перегибов:
Вогнутая на промежутках
[pi/4, oo)

Выпуклая на промежутках
(-oo, pi/4]
Горизонтальные асимптоты
Горизонтальные асимптоты найдём с помощью пределов данной функции при x->+oo и x->-oo
True

Возьмём предел
значит,
уравнение горизонтальной асимптоты слева:
y=limxlog(tan(x))y = \lim_{x \to -\infty} \log{\left (\left|{\tan{\left (x \right )}}\right| \right )}
True

Возьмём предел
значит,
уравнение горизонтальной асимптоты справа:
y=limxlog(tan(x))y = \lim_{x \to \infty} \log{\left (\left|{\tan{\left (x \right )}}\right| \right )}
Наклонные асимптоты
Наклонную асимптоту можно найти, подсчитав предел функции log(Abs(tan(x))), делённой на x при x->+oo и x ->-oo
True

Возьмём предел
значит,
уравнение наклонной асимптоты слева:
y=xlimx(1xlog(tan(x)))y = x \lim_{x \to -\infty}\left(\frac{1}{x} \log{\left (\left|{\tan{\left (x \right )}}\right| \right )}\right)
True

Возьмём предел
значит,
уравнение наклонной асимптоты справа:
y=xlimx(1xlog(tan(x)))y = x \lim_{x \to \infty}\left(\frac{1}{x} \log{\left (\left|{\tan{\left (x \right )}}\right| \right )}\right)
Чётность и нечётность функции
Проверим функци чётна или нечётна с помощью соотношений f = f(-x) и f = -f(-x).
Итак, проверяем:
log(tan(x))=log(tan(x))\log{\left (\left|{\tan{\left (x \right )}}\right| \right )} = \log{\left (\left|{\tan{\left (x \right )}}\right| \right )}
- Да
log(tan(x))=log(tan(x))\log{\left (\left|{\tan{\left (x \right )}}\right| \right )} = - \log{\left (\left|{\tan{\left (x \right )}}\right| \right )}
- Нет
значит, функция
является
чётной